专利名称：成像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种包括轴向移动部件和面内移动光学元件的成像装 置。轴向移动部件沿光轴移动，面内移动光学元件在与光轴垂直的平 面内移动。本发明特别涉及成像装置的伸縮结构。
背景技术：
伸縮式镜头(伸縮式镜头镜筒)广泛应用于诸如数码相机之类的 光学装置中。另外，本领域己知一种具有防抖系统(图像稳定器)的 照相机，该防抖系统在与镜头系统的光轴垂直的平面内移动图像拾取 器件(图像传感器)，从而减小图像抖动(例如，日本未审专利公开
No. 2006-157833以及日本未审专利公开2007-128055)。
伸縮式镜头具有至少一个轴向移动部件，所述轴向移动部件沿光 轴方向在操作位置(例如摄影位置)和操作位置后方的縮回位置(例 如非摄影位置)之间移动。
另一方面，在装有防抖系统的照相机中，光学元件(面内移动光 学元件)在待命过程中保持在正常位置(空档位置)，当照相机处于防 抖模式时，曝光时通过电磁装置在与光轴垂直的平面内驱动光学元件。 如果伸縮式镜头与此类防抖系统组合，以便组成照相系统，并实现该 照相系统的小型化，那么在镜头镜筒完全縮回的状态下，伸縮式镜头 的轴向移动部件与防抖系统的面内移动光学元件之间出现干涉问题。
发明内容
本发明提供了一种成像装置，其包括轴向移动元件和面内移动光 学元件，其中在成像装置縮回状态下的进一步小型化与成像装置的可 靠的縮回操作之间获得平衡，其中轴向移动元件和面内移动光学元件 互不千涉。
根据本发明的一个方面，提供一种具有操作状态和縮回状态的成
像装置，其包括轴向移动部件，当成像装置从操作状态变化到縮回状态时，该轴向移动部件沿光轴方向从前方位置移动到后方位置；面 内移动光学元件，其能够在与光轴垂直的平面内移动；控制器，当成 像装置从操作状态变化到縮回状态时，该控制器在垂直平面内将面内 移动光学元件移动到参考位置；以及机械导向装置，其设置在轴向移 动部件和面内移动光学元件之间，其中，在面内移动光学元件偏离参 考位置的状态下，当轴向移动部件从前方位置移动到后方位置时，通 过使用轴向移动部件的移动力，机械导向装置将面内移动光学元件导 向到参考位置。
所述控制器可以是电机驱动的控制器，当所述成像装置从所述操 作状态变化到所述縮回状态时，所述电机驱动的控制器将所述面内移 动光学元件移动到参考位置，其中即使当所述面内移动光学元件被移 动到所述参考位置时在所述电机驱动的控制器关闭电源的情况下，所 述电机驱动的控制器单独保持所述面内移动光学元件处于所述参考位 置。
理想的是，其中所述电机驱动的控制器包括导向机构，将所述 面内移动光学元件沿其移动方向导向，制动器，确定所述面内移动光 学元件的移动极限，偏置部件，向所述制动器偏置所述面内移动光学 元件从而接触所述制动器，电机，移动所述制动器从而移动所述面内 移动光学元件以对抗所述偏执部件的力。当所述成像装置从所述操作 状态改变到縮回状态时，由于所述电机驱动的控制器不正确操作而引 起的在所述面内移动光学元件偏离参考位置的情况下，所述机械导向 装置移动所述面内移动光学元件到所述参考位置以对抗所述偏置部件 的偏置力，从而所述面内移动光学元件和所述制动器彼此离开。
面内移动光学元件不限于特定的光学元件，例如，本发明可以应 用于这样的成像装置其中的面内移动光学元件是图像拾取器件，以 及其中的控制器是在所述成像装置处于所述操作状态时操作以通过在 垂直平面内以抵消图像抖动的方式移动面内移动光学元件从而减小在 图像拾取器件上形成的图像的图像抖动的类型。
理想的是，成像装置具有安装在固定部件上以能够沿第一方向线 性移动的第一移动台架；以及安装在第一移动台架上以能够在与第一 方向垂直的垂直平面内沿第二方向线性移动的第二移动台架，面内移动光学元件被支撑在第二移动台架上。通过将第一移动台架和第二移 动台架分别沿第一方向和第二方向置于其台架参考位置，确定面内移 动光学元件的参考位置。机械导向装置包括形成在第一移动台架和轴 向移动部件的至少之一上的第一移动导向表面，其中在第一移动台架 偏离台架参考位置的状态下，第一移动导向表面与第一移动台架和轴 向移动部件中的另一个啮合，以将第一移动台架沿第一方向移动到台 架参考位置；以及形成在第二移动台架和轴向移动部件的至少之一上 的第二移动导向表面，其中在第二移动台架偏离台架参考位置的状态 下，第二移动导向表面与第二移动台架和轴向移动部件中的另一个啮 合，以将第二移动台架沿第二方向移动到台架参考位置。
理想的是，第一移动导向表面形成在突起的端部，该突起沿与光 轴平行的方向从第一移动台架突出，以及第二移动导向表面形成在突 起的端部，该突起沿与光轴平行的方向从第二移动台架突出。
第一移动导向表面和第二移动导向表面中的每一个都包括相对于 光轴方向倾斜的斜面表面。
在用于面内移动光学元件的机械导向装置的另一实施例中，以下 结构是可能的。即，理想的是，成像装置包括安装在固定部件上以能 够在垂直平面内沿第一方向线性移动的第一移动台架；以及安装在第 一移动台架上的第二移动台架，第二移动台架被第一移动台架支撑， 从而能够沿与第一方向垂直的第二方向线性移动，面内移动光学元件 被支撑在第二移动台架上。通过将第一移动台架和第二移动台架分别 沿第一方向和第二方向置于台架参考位置，确定面内移动光学元件的
参考位置。机械导向装置包括从轴向移动部件突出的突起；以及形成
在第二移动台架上的全向导向孔，其中在第一移动台架偏离台架参考 位置的状态下，全向导向孔与突起啮合，以将第一移动台架与第二移 动台架沿第一方向整体移动到台架参考位置，在第二移动台架偏离台 架参考位置时，全向导向孔与突起啮合，以将第二移动台架沿第二方 向移动到台架参考位置。
全向导向孔的形状能够通过轴向移动部件从操作位置到縮回位置
的移动产生以下两个分力中的每一个:移动第二移动台架的沿第二方向 的分力，以及通过第二移动台架移动第一移动台架从而可以使面内移动光学元件回到其参考位置的沿第一方向的分力。
理想的是，全向导向孔是圆锥形的，其中心轴实质上平行于光轴 延伸。
理想的是，轴向移动部件支撑至少一个镜头组。理想的是，这个 被轴向移动部件支撑的镜头组包括可移位镜头组，该可移位镜头组能 够在可移位镜头组在光轴上所处的轴上位置与可移位镜头组从光轴移 位的轴外移位位置之间移动。理想情况还是，成像装置包括移位驱动 装置，在机械导向装置开始将面内移动光学元件导向到参考位置之前， 该移位驱动装置通过使用轴向移动部件的移动力将可移位镜头组移动 到轴外移位位置。
在一个实施例中，成像装置装备有图像稳定器，该图像稳定器在 与光轴垂直的平面内移动图像传感器，以抵消在图像传感器上形成的 目标图像的图像抖动，成像装置包括轴向移动部件，沿光轴方向在 前方位置和操作位置之后的后方位置之间移动；第一移动台架，安装 在固定部件上，以能够在垂直平面内沿第一方向线性移动；第二移动 台架，安装在第一移动台架上，以能够在与第一方向垂直的垂直平面
内沿第二方向线性移动，图像传感器被支撑在第二移动台架上；第一
移动导向表面，形成在第一移动台架和轴向移动部件的至少之一上， 其中，在第一移动台架偏离参考位置的状态下，第一移动导向表面与 第一移动台架和轴向移动部件中的另一个啮合，以在轴向移动部件从 操作位置移动到縮回位置时，通过使用轴向移动部件的移动力，将第
一移动台架沿第一方向移动到参考位置；以及第二移动导向表面，形 成在第二移动台架和轴向移动部件中的至少之一上，其中，在第二移 动台架偏离参考位置的状态下，第二移动导向表面与第二移动台架和 轴向移动部件中的另一个啮合，以在轴向移动部件从操作位置移动到 縮回位置时，通过使用轴向移动部件的移动力，将第二移动台架沿第 二方向移动到参考位置。
根据本发明所用于的成像装置，如果面内移动光学元件不在参考 位置(可以通过例如控制器预置)，则通过机械导向装置将面内移动光 学元件导向到其参考位置，因此可以可靠地完成成像装置的縮回操作， 而不在面内移动光学元件及其驱动机构的任一个与成像装置的其他元件之间发生干涉。因此，这种成像装置縮回状态下的高空间利用率可 以使成像装置进一步小型化，以及确保成像装置的可靠的縮回操作。
下面将参照附图详细描述本发明，其中
图1是根据本发明的数码相机(成像装置)中结合的变焦镜头镜 筒的实施例在完全縮回状态下的剖面图2是设定到广角端的变焦镜头镜筒在准备摄影状态下的剖面图; 图3是设定到远摄端的变焦镜头镜筒在准备摄影状态下的剖面图; 图4是变焦镜头镜筒的分解立体图5是图像传感器保持单元和作为变焦镜头镜筒的元件的第三镜 头组框架的前视立体图，显示它们之间的相对位置；
图6是图像传感器保持单元和第三镜头组框架的前视立体图，显 示相对于图像传感器保持单元处于轴外移位位置的第三镜头组框架已 縮回到縮回位置的状态；
图7是图像传感器保持单元的分解立体图8是图7中的图像传感器保持单元的一部分的放大分解立体图; 图9是图7中的图像传感器保持单元的另一部分的放大分解立体
图IO是图像传感器保持单元的主要元件的前视立面图11是图像传感器保持单元和第三镜头组移动环的前视立体图， 显示它们之间的相对位置；
图12是第三镜头组移动环的后视立体图13是数码相机的电路的主要组件的框图14是X方向移动台架和Y方向移动台架中的每一个都处于其 空档位置的状态下的图像传感器保持单元的前视立面图15是X方向移动台架和Y方向移动台架中的每一个都偏离其 空档位置和縮回参考位置(台架参考位置)的状态下的图像传感器保 持单元的前视立面图16是是X方向移动台架处于其縮回参考位置而Y方向移动台
架偏离其空档位置和縮回参考位置的状态下的图像传感器保持单元的前视立面图17是X方向移动台架和Y方向移动台架中的每一个都处于其 縮回参考位置的状态下的图像传感器保持单元的前视立面图18是X方向移动台架、Y方向移动台架和第三镜头组移动环的 连接部分的平面图，显示从X方向移动台架突出的X方向导向突起与 贯通第三镜头组移动环形成的狭缝之间的相对位置，以及从Y方向移 动台架突出的Y方向导向突起与形成在第三镜头组移动环上的突起啮 合斜面表面和突起支撑平面表面中的每一个之间的相对位置；
图19是与图18类似的图，显示在X方向移动台架偏离其縮回参 考位置的状态下，X方向导向突起与第三镜头组移动环的狭缝之间的 相对位置，以及Y方向导向突起与第三镜头组移动环的突起啮合斜面 表面和突起支撑平面表面中的每一个之间的相对位置；
图20是与图18类似的图，显示在X方向导向突起的尖端已进入 第三镜头组移动环的狭缝而形成在Y方向导向突起上的斜面导向表面 已到达该斜面导向表面与第三镜头组移动环的突起啮合斜面表面接触 的位置的状态下，X方向导向突起与第三镜头组移动环的狭缝之间的 相对位置，以及Y方向导向突起与第三镜头组移动环的突起啮合斜面 表面和突起支撑平面表面中的每一个之间的相对位置；
图21是与图18类似的图，显示当变焦镜头镜筒完全縮回时第三 镜头组移动环己縮回到縮回位置的状态下，X方向导向突起与第三镜 头组移动环的狭缝之间的相对位置，以及Y方向导向突起与第三镜头 组移动环的突起啮合斜面表面和突起支撑平面表面中的每一个之间的 相对位置；
图22是图18所示的X方向移动台架、Y方向移动台架和第三镜 头组移动环的连接部分的侧视立面图，显示在Y方向移动台架处于其 縮回参考位置下方的其空档位置的状态下，Y方向导向突起与第三镜 头组移动环的突起啮合斜面表面和突起支撑平面表面中的每一个之间 的相对位置；
图23是与图22类似的图，显示在Y方向移动台架处于其空挡位 置更下方的位置的状态下，Y方向导向突起与第三镜头组移动环的突 起啮合斜面表面和突起支撑平面表面中的每一个之间的相对位置；图24是与图22类似的图，显示第三镜头组移动环较图23所示的 状态进一步縮回从而第三镜头组移动环的突起啮合斜面表面与Y方向 导向突起的斜面导向表面接触的状态下，Y方向导向突起第三镜头组 移动环的突起啮合斜面表面和突起支撑平面表面中的每一个之间的相 对位置；
图25是与图22类似的图，显示当变焦镜头完全縮回时第三镜头 组移动环缩回到縮回位置的状态下，Y方向导向突起与第三镜头组移 动环的突起啮合斜面表面和突起支撑平面表面中的每一个之间的相对 位置；
图26是显示第三镜头组框架的縮回操作、用于X方向移动台架的 縮回参考位置确定操作以及用于Y方向移动台架的縮回参考位置确定 操作的时机的时序图27是概念图，显示用于支撑从第三镜头组到图像传感器的光学 元件的支撑结构的纵向横截面，以及在这些元件的位置在同一光轴范 围内垂直对齐的状态下，第三镜头组移动环、以及X方向导向突起和 Y方向导向突起的每一个之间的相对位置，以及第三镜头组框架和相 连的凸轮机构的位置控制凸轮杆之间的相对位置；
图28是与图27类似的图，显示图27所示的元件在图26所示的 时序图的时机P1的状态；
图29是与图27类似的图，显示图27所示的元件在图26所示的 时序图的时机P2的状态；
图30是与图27类似的图，显示图27所示的元件在图26所示的 时序图的时机P4的状态；
图31是与图27类似的图，显示图27所示的元件在图26所示的 时序图的时机P6的状态；
图32是与图27类似的图，显示变焦镜头镜筒完全縮回状态下的 图27所示的元件；
图33是图像传感器保持单元、AF镜头框架和线性移动环的立体 图，显示根据本发明的设置在变焦镜头中用于面内移动光学元件的机 械导向装置的第二实施例；
图34是图33所示的元件的分解立体图，显示图像传感器保持单元被分成下列两个组件的状态固定保持器和位于固定保持器内的支 撑部件；
图35是显示图33所示的第二实施例中的X方向移动台架和Y方 向移动台架都位于其縮回参考位置的状态的图36是与图35类似的图，显示X方向移动台架从縮回参考位置 沿X方向移位的状态；以及
图37是与图35类似的图，显示Y方向移动台架从缩回参考位置 沿Y方向移位的状态。
具体实施例方式
将根据本发明的变焦镜头(变焦镜头镜筒)5的实施例结合到数码 相机(成像装置)中。变焦镜头5具有成像光学系统，该成像光学系 统包括第一镜头组LG1、第二镜头组LG2、第三镜头组(径向伸縮式 镜头组)LG3、第四镜头组LG4、低通滤波器(滤光器)LF以及固态 图像传感器(下文称作图像传感器)60，在如图2或3所示的准备摄 影状态从目标侧按照上述顺序排列。图1至3等所示的"Z1"等标示 被配置为变焦光学系统的成像光学系统的光轴。通过以预定移动方式 沿光轴Zl移动第一镜头组LG1 、第二镜头组LG2和第三镜头组LG3 执行变焦操作，通过沿光轴Zl移动第四镜头组LG4执行对焦操作。 在下面的描述中，如无特别说明，光轴方向均指沿着或平行于成像光 学系统的光轴Z1的方向。
变焦镜头5在其径向最外侧设有固定镜筒22，以及在固定镜筒22 后方进一步设有固定在固定镜筒22后部的图像传感器保持单元21。图 像传感器(面内移动光学元件)60安装在图像传感器保持单元21上并 以沿与光轴Z1垂直的平面可移动的方式被其保持。稍后将讨论用于图 像传感器60的该保持结构。
变焦镜头5在固定镜筒22中设有AF镜头框架51，通过AF导向 轴52沿光轴方向线性导向该AF镜头框架，即该AF镜头框架不绕光 轴Zl转动。AF镜头框架51保持第四镜头组LG4。变焦镜头5设有 AF电机160，该AF电机160安装在固定镜筒22上并由其支撑，以及 通过操作AF电机160该AF镜头框架51能够沿光轴方向前后移动。变焦镜头5设有安装在固定镜筒22上的变焦电机150，以及在固定镜
筒22内部进一步设有被变焦电机150驱动旋转的变焦齿轮28。
固定镜筒22在其内圆周表面上设有相对于光轴Zl以预定角度倾 斜的内螺旋面22a、以及位于与光轴Z1垂直的平面内的一组三个环形 圆周槽22b (图4只显示了其中两个)。变焦镜头5直接在固定镜筒22 的内部设有螺圈(helicoidring)(外部延伸镜筒/外部前移镜筒)18，以 及在螺圈18的外圆周表面上形成的外螺旋面18a与内螺旋面22a啮合。 螺圈18从固定镜筒22前移或縮回到固定镜筒22中。由于被外螺旋面 18a和内螺旋面22a导向，螺圈18相对于内螺旋面22a转动的同时还 沿光轴方向移动。螺圈18在其外圆周表面上设有一组三个转动导向突 起18b(图4只显示了其中两个)。当螺圈18前移到预定的前方位置时， 一组三个转动导向突起18b分别进入圆周槽22b。因此，螺圈18只绕 光轴Z1转动，即不相对于固定镜筒22沿光轴方向移动。螺圈18在其 外圆周表面上设有与变焦齿轮28啮合的外圆周齿轮18c。
变焦镜头5设有第一线性导向环14，该第一线性导向环14位于螺 圈18内部并由其支撑。第一线性导向环14被多个线性导向槽22c (图 4只显示了其中一个)沿光轴方向相对于固定镜筒22线性导向。第一 线性导向环14连接到螺圈18，以能够相对于螺圈18转动以及与螺圈 18沿光轴方向整体移动。
第一线性导向环14设有平行于成像光轴Zl延伸的一组三个贯通 狭缝(through-slot) 14a。变焦镜头5在螺圈18内部设有第三镜头组移 动环(轴向移动部件)15，以及一组三个贯通狭缝14a沿光轴方向线 性导向第三镜头组移动环15。每个贯通狭缝14a穿过第一线性导向环 14沿其径向方向形成，以及第三镜头组移动环15设有多个凸轮从动件 15a，所述多个凸轮从动件15a从第三镜头组移动环15的线性导向部 分径向向外突出，该第三镜头组移动环15可滑动地啮合在第一线性导 向环14的贯通狭缝14a中(见图2和3)。多个凸轮从动件15a分别啮 合在对应的多个凸轮槽18d中，所述多个凸轮槽18d形成在螺圈18的 内圆周表面上。螺圈18的转动引起被线性导向的第三镜头组移动环15 沿光轴方向按照多个凸轮槽18d的轮廓相对于螺圈18和第一线性导向 环14移动。变焦镜头5在第三镜头组移动环15内部设有第三镜头组框架16，
该第三镜头组框架16枢轴安装在平行于成像光轴Z1延伸的枢轴17上。 第三镜头组框架16设有从枢轴17径向向外延伸的摇臂，以及在摇臂 的径向外端保持第三镜头组LG3。第三镜头组框架16可绕枢轴17在 图2和3所示的第三镜头组LG3的光轴与光轴Zl重合的轴上位置(摄 影位置)与图1所示的第三镜头组LG3的光轴关于成像光轴Z1离心 地放置的轴外移位位置(远离光轴Z1縮回)之间转动(摆动)。第三 镜头组框架16偏置，以通过扭转弹簧39沿朝向轴上位置的方向转动。 当变焦镜头5处于准备摄影状态(操作状态)时，第三镜头组框架16 通过第三镜头组框架16的一部分与制动器(未示出)的啮合被保持在 轴上位置。当第三镜头组移动环15沿光轴方向从操作(前方)位置(当 变焦镜头5处于准备摄影状态时的轴向位置)向后移动到縮回(后方) 位置(当变焦镜头5处于完全縮回状态时的轴向位置)以便紧密接近 图像传感器保持单元21时，第三镜头组框架16与从图像传感器保持 单元21向前突出的位置控制凸轮杆(移位驱动装置)21a接触，以及 第三镜头组框架16转动到轴外移位位置，克服扭转弹簧39的偏置力。 更具体地，如图5所示，具有相对于光轴方向的预定倾斜角度的凸轮 表面21b形成在位置控制凸轮杆21a的前端表面上，以及凸轮表面(移 位驱动装置)16a形成在第三镜头组框架16上，当第三镜头组框架16 位于轴上位置时，所述凸轮表面16a面对凸轮表面21b。当第三镜头组 移动环15向后移动接近图像传感器保持单元21时，凸轮表面21b和 16a彼此接触，从而由向后移动力在光轴方向产生转动第三镜头组框架 16的分力，因此将第三镜头组框架16移位到轴外移位位置(径向縮回 位置)。如图6所示，已被转动到轴外移位位置的第三镜头组框架16 (第三镜头组LG3)被容置在较低位置，在该位置，第三镜头组框架 16不与第四镜头组LG4或图像传感器60发生干涉。另外，变焦镜头5 在第三镜头组移动环15内设有快门单元20，该快门单元20固定在第 三镜头组移动环15上，以位于第三镜头组框架16前方。虽然附图中 没有示出，但是快门单元20中结合了快门和可调光圈。
第一线性导向环14设有一组三个滚柱导向狭缝14b，所述一组三 个滚柱导向狭缝14b贯通形成在第一线性导向环14的内外圆周表面上。变焦镜头5在第一线性导向环14内径向设有可绕光轴Zl转动的
凸轮环ll。 一组三个导向滚柱(从动件)lla固定到凸轮环ll上不同
的圆周位置，以径向向外突出并且分别可滑动地啮合在一组三个滚柱
导向狭缝14b中。 一组三个导向滚柱lla穿过一组三个滚柱导向狭缝 14b径向向外延伸，以啮合到一组三个转动传递槽18e中，所述一组三 个转动传递槽18e分别形成在螺圈18的内圆周表面上，以平行于光轴 Zl延伸，从而凸轮环11与螺圈18整体转动。凸轮环11按照一组三个 滚柱导向狭缝14b的轮廓相对于第一线性导向环14转动的同时沿光轴 方向移动， 一组三个导向滚柱lla分别啮合到一组三个滚柱导向狭缝 14b中。
通过变焦电机150沿镜头镜筒前移方向转动变焦齿轮28，由于内 螺旋面22a与外螺旋面18a的啮合，转动的同时引起螺圈18前移。螺 圈18的该前移和转动运动引起第一线性导向环14随螺圈18向前线性 移动。因此，被第一线性导向环14线性导向的第三镜头组移动环15 按照螺圈18的多个凸轮槽18d的轮廓沿光轴方向移动。S卩，第三镜头 组移动环15被沿光轴方向向前移动，移动量相当于螺圈18 (当其转动 时)的向前移动量与第三镜头组移动环15按照多个凸轮槽18d相对于 螺圈18和第一线性导向环14的向前移动量的和。另外，螺圈18的转 动通过形成在螺圈18的内圆周表面上的一组三个转动传递槽18e以及 凸轮环11的一组三个导向滚柱lla传递到凸轮环11。由于一组三个导 向滚柱lla也分别啮合在一组三个滚柱导向狭缝14b中，所以凸轮环 11按照一组三个滚柱导向狭缝14b的轮廓相对于第一线性导向环14转 动的同时沿光轴方向移动。由于第一线性导向环14本身也如上所述随 螺圈18向前线性移动，所以凸轮环11最终沿光轴方向向前移动的量 相当于第一线性导向环14向前线性移动的量与凸轮环11通过一组三 个滚柱导向狭缝14b相对于第一线性导向环14 (相对于螺圈18)向前 移动的量的和。
只在轮圈18的外螺旋面18a和固定镜筒22的内螺旋面22a互相 啮合时执行上述前移操作。当螺圈18和第一线性导向环14向前移动 预定的移动量时，外螺旋面18a和内螺旋面22a互相脱离。因此，一 组三个转动导向突起18b分别啮合在一组三个圆周槽22b中，从而螺圈18只在光轴方向的轴向固定位置转动，即不沿光轴方向相对于固定
镜筒22移动。 一组三个转动导向突起18b与一组三个圆周槽22b啮合 之后，第一线性导向环14也停止在光轴方向的固定的前方前移位置。 即使在螺圈18进入螺圈18在前述轴向固定位置转动的状态之后，根 据螺圈18的转动，通过一组三个导向滚柱lla被一组三个贯通导向狭 缝14b导向的同时，凸轮环11沿光轴方向移动。
线性导向环14在其内圆周表面上独立于用于沿光轴方向线性导向 第三镜头组移动环15的一组三个贯通狭缝14a设有平行于光轴Zl延 伸的多个线性导向槽14c。变焦镜头5在第一线性导向环14内设有第 二线性导向环10以及中间外部镜筒(中间前移镜筒)13，第二线性导 向环10以及中间外部镜筒13中的每一个都被多个线性导向槽14c沿 光轴方向线性导向。中间外部镜筒13从螺圈18前移或縮回到螺圈18 中。
第二线性导向环IO连接到凸轮环11，从而能够相对于凸轮环11 绕光轴Z1转动以及可以沿光轴方向与凸轮环11整体移动。变焦镜头5 在凸轮环11内设有间接支撑并保持第二镜头组LG2的第二镜头组保持 环8。第二镜头组保持环8被一对键突起10a沿光轴方向线性导向，所 述一对键突起10a形成在第二线性导向环IO上以沿光轴方向向前延 伸。第二镜头组保持环8在其外圆周表面上设有一组三个凸轮从动件 8a，所述一组三个凸轮从动件8a分别啮合在形成在凸轮环11的内圆周 表面上的一组三个第二镜头组导向槽llb(图4只显示了其中两个)中。 由于一组三个第二镜头组导向槽lib与一组三个凸轮从动件8a的啮 合，凸轮环11的转动引起第二镜头组移动环8沿光轴方向线性移动。
中间外部镜筒13在其内圆周表面上设有平行于光轴Zl延伸的一 组三个线性导向槽13a (图4只显示了其中一个)。变焦镜头5直接在 中间外部镜筒B内设有最前外部镜筒(最内前移镜筒)12，该最前外 部镜筒12从中间外部镜筒13前移以及縮回到中间外部镜筒13中。最 前外部镜筒12被一组三个线性导向槽13a沿光轴方向线性导向。变焦 镜头5在最前外部镜筒12内设有保持第一镜头组LG1的第一镜头组保 持环19。第一镜头组保持环19被阻止相对于最前外部镜筒12转动， 而被允许沿光轴方向相对于最前外部镜筒12移动。第一镜头组保持环19在其内圆周表面上设有一组三个凸轮从动件19a (图4至显示了其 中一个)，所述一组三个凸轮从动件19a分别啮合在形成在凸轮环11 的外圆周表面上的一组三个第一镜头组导向凸轮槽llc (图4只显示了 其中两个)中。由于一组三个第一镜头组导向凸轮槽llc与一组三个 凸轮从动件19a之间的啮合，凸轮环11的转动引起第一镜头组保持环 19沿光轴方向移动。
下文将描述具有上述结构的变焦镜头5的前移操作和縮回操作。 由于上文已经讨论了从直到并包括凸轮环ll(包括螺圈18和第一线性 导向环14)的固定镜筒22的台架的操作，下文省略其进一步的解释。 从图1所示的变焦镜头5的完全縮回状态，通过变焦电机150沿镜头 镜筒前移方向转动变焦齿轮28，引起螺圈18在相对于固定镜筒22转 动的同时向前移动。当前移到其预定前方位置时，螺圈18和第一线性 导向环14中的每一个停止沿光轴方向的移动，之后由于一组三个转动 导向突起18b与圆周槽22b的啮合，螺圈18在轴向固定位置转动。
随着螺圈18的向前移动(当螺圈18转动时)，被第一线性导向环 14沿光轴方向线性导向的第三镜头组移动环15在被多个凸轮槽18d 导向的同时，以预定移动方式相对于螺圈18沿光轴方向移动。当变焦 镜头5从完全縮回状态移动到准备摄影状态(图2所示的广角端状态) 时，第三镜头组移动环15远离图像传感器保持单元21向前移动，移 动量相当于第三镜头组移动环15相对于螺圈18向前移动与螺圈18本 身向前移动(转动时)的和。更具体的，在图l所示的状态下，其中 变焦镜头5处于完全縮回状态，位于第三镜头组移动环15内的第三镜 头组框架16通过位置控制凸轮杆21a被保持在轴外位置，其中第三镜 头组LG3的光轴从光轴Z1向下离心放置，所述位置控制凸轮杆21a 从图像传感器保持单元21向前突出(见图6)。另外，在第三镜头组移 动环15在变焦范围内从縮回位置(后方位置)移动到广角端位置(前 方位置/操作位置)的过程中，第三镜头组框架16从位置控制凸轮杆 21a脱离，以通过扭转弹簧39的弹簧力绕枢轴17从轴外移位位置转动 到第三镜头组LG3的光轴与光轴Z1重合的轴上位置。随后，第三镜 头组框架16仍保持在轴上位置，直到变焦镜头5縮回到完全縮回位置 (图l所示的位置)。按照螺圈18的向前移动(当螺圈18转动时)，凸轮环11被第一 线性导向环14的一组三个滚柱导向狭缝14b导向，凸轮环11在随螺
圈18转动的同时沿光轴方向相对于螺圈18移动。由于一组三个凸轮 从动件8a与一组三个第二镜头组导向槽lib的啮合，凸轮环11的转动 引起第二镜头组保持环8以预定移动方式沿光轴方向移动，所述第二 镜头组保持环8位于凸轮环11内并且通过第二线性导向环10沿光轴 方向被线性导向。此外，凸轮环ll的转动引起最前外部镜筒12和通 过中间外部镜筒13沿光轴方向被线性导向的第一镜头组保持环19的 结合，以由于一组三个凸轮从动件19a与一组三个第一镜头组导向凸 轮槽llc的啮合沿光轴方向以预定移动方式移动。
因此，当第一镜头组LG1从縮回位置向前移动吋，第一镜头组LG1 相对于图像传感器60的成像表面(光接收表面)轴向位置通过凸轮环 11相对于固定镜筒22的向前移动量与最前外部镜筒12和第一镜头组 保持环19的组合相对于凸轮环11的移动量(由凸轮11的一组三个第 一镜头组导向凸轮槽llc引起的)的和来确定。当第二镜头组LG2从 縮回位置向前移动时，第二镜头组LG2相对于成像表面的轴向位置通 过凸轮环11相对于固定镜筒22的向前移动量与第二镜头组保持环8 相对于凸轮环11的移动量(由凸轮11的一组三个第二镜头组导向槽 llb引起的)的和来确定。当第三镜头组LG3从縮回位置向前移动时， 第三镜头组LG3相对于图像传感器60的成像表面(光接收表面)的轴 向位置通过螺圈18相对于固定镜筒22的向前移动量与第三镜头组移 动环15相对于螺圈18的移动量(由第三镜头组移动框架18的多个凸 轮槽18d引起的)的和来确定。
通过移动光轴Zl上的第一、第二和第三镜头组LG1、 LG2和LG3 而改变它们之间的空间距离来执行变焦操作。当变焦镜头5被驱动从 图1所示的完全縮回状态前移，变焦镜头5首先延伸到图2所示的状 态，其中变焦镜头5被设置在广角端。随后，变焦镜头5移动到(到 达)图3所示的状态，在该状态中通过变焦电机150沿其镜头镜筒前 移方向的进一步转动，将变焦镜头5设置在图3所示的长焦端。
当第一至第四镜头组LG1、 LG2、 LG3和LG4置于变焦范围中时 (即，当变焦镜头5处于准备摄影状态时)，通过AF电机160的转动根据目标距离沿光轴Z1移动第四镜头组LG4 (AF镜头框架51)执行
对焦操作。
沿镜头镜筒縮回方向驱动变焦电机150导致变焦镜头5以与上述 前移操作相反的方式操作，从而沿光轴方向向后移动变焦镜头5的每 个环形移动部件。在变焦镜头5的该縮回移动过程中，第三镜头组框 架16随第三镜头组移动环15向后移动的同时，通过位置控制凸轮杆 21a绕枢轴17转动到轴外移位位置。当第三镜头组移动环15縮回到图 l所示的縮回位置(后方位置)时，第三镜头组LG3容置到第四镜头 组LG4、低通滤波器LF和图像传感器60縮回的空间的径向外侧的空 间中(即第三镜头组LG3径向縮回到基本上与第四镜头组LG4、低通 滤波器LF和CCD图像传感器60的光轴方向的轴向范围相同的轴向范 围)，如图1所示。变焦镜头5的这一用于以该方式縮回(移位)第三 镜头组LG3的结构减小了当变焦镜头5完全縮回时变焦镜头5的长度。
变焦镜头5的图像传感器保持单元21装备有驱动图像传感器60 的图像稳定器(防抖系统)。根据施加到装备有变焦镜头5的数码相机 (未示出)的震动(手抖动)的幅度和方向，该图像稳定器在与光轴 Zl垂直的平面内移动图像传感器60，以抵消图像传感器60捕捉的目 标图像的图像抖动。通过数码相机的控制电路(控制器)102 (见图13) 执行控制。
图7至10显示了图像传感器保持单元21的详细结构。图像传感 器保持单元21设有在中心处具有开口的固定保持器(固定部件)23。 位置控制凸轮杆21a形成在画定保持器23上以从该固定保持器23突 出，该位置控制凸轮杆21a功能是将第三镜头组框架16从轴上位置移 动到轴外移位位置。固定保持器23设有一对X方向导向杆(导向机构) 72和74，这对X方向导向杆72和74的轴横向延伸(后文称作X方 向)，以及X方向移动台架(第一移动台架)70与这对X方向导向杆 72和74可滑动地啮合，并被它们支撑，以在X方向自由移动。X方 向移动台架70在其上设有一对Y方向导向杆(导向机构)73和79， 这对Y方向导向杆73和79的轴纵向延伸(后文称作Y方向)，以及Y 方向移动台架(第二移动台架)71与这对Y方向导向杆73和79可滑 动地啮合，并被它们支撑，以在Y方向自由移动。图像传感器60和低通滤波器LF被以夹在支撑板24和滤波器保持器25之间的方式支撑在 Y方向移动台架71上。因此，图像传感器60通过X方向移动台架70 和Y方向移动台架71被固定保持器23支撑，以能够在与光轴Zl垂直 的平面内的两个互相垂直的轴向(X轴和Y轴)位置移动。换言之， X方向移动台架70和Y方向移动台架71继续组成用于支撑图像传感 器60的组合移动台架。
图像传感器保持单元21设有偏置弹簧(偏执部件)87x，该偏置 弹簧87x安装在X方向移动台架70和固定保持器23之间，从而在X 方向延伸。偏置弹簧87x是拉伸螺旋弹簧以及使X方向移动台架70偏 置到关于图10的右方。图像传感器保持单元21设有偏置弹簧(偏执 部件)87y，该偏置弹簧87y安装在X方向移动台架70和Y方向移动 台架71之间，从而在Y方向延伸。偏置弹簧87y是拉伸螺旋弹簧以及 使Y方向移动台架71偏置到关于图10的下方。
图像传感器保持单元21在X方向移动台架70上方设有被X方向 移动台架70支撑的X方向移动部件80。 X方向移动部件80在X方向 延长，以及在X方向移动部件80的横向相对端的附近分别设有移动限 制凸缘80a和移动限制凸缘80b。 X方向移动部件80进一步设有从移 动限制凸缘80a横向突出并彼此平行延伸的-一对导向销80c，以及移动 限制凸缘80b设有导向孔80d。X方向移动部件80在移动限制凸缘80a 附近进一步设有螺母接触部分80e。 X方向移动台架70设有分别面向 X方向移动部件80的移动限制凸缘80a和移动限制凸缘80b的移动限 制凸缘70a和移动限制凸缘70b。移动限制凸缘70a设有一对导向孔 70c (其中的上方孔形成为如图9所示的槽，下方孔未在图9中显示)， 一对导向销80c分别可自由滑动地啮合在这对导向孔70c中，而移动 限制凸缘70b设有导向销70d，所述导向销70d横向延伸以啮合在导向 孔80d中。通过一对导向销80c和一对导向孔70c的啮合以及导向销 70d与导向孔80d的啮合，X方向移动台架70和X方向移动部件80 被导向以能够在X方向相对彼此移动。图像传感器保持单元21设有拉 伸弹簧(连接弹簧)81x，该拉伸弹簧81x安装在X方向移动台架70 和X方向移动部件80之间，以便沿X方向延伸。拉伸弹簧81x沿相 反方向偏置X方向移动台架70和X方向移动部件80，以使移动限制凸缘80a和移动限制凸缘70a互相接触，并使移动限制凸缘80b和移 动限制凸缘70b互相接触。
一对Y方向导向杆77设置为与一对Y方向导向杆73和79分开 的元件，这对Y方向导向杆77在Y方向延伸并固定在固定保持器23 中。图像传感器保持单元21设有第一Y方向移动部件75，该第一Y 方向移动部件75被一对Y导向杆77支撑以在能够Y方向自由移动。 第一 Y方向移动部件75在Y方向延长，并在Y方向的第一 Y方向移 动部件75的相对端的附近分别设有移动限制凸缘75a和移动限制凸缘 75b。第一 Y方向移动部件75进一步设有一对导向销75c，这对导向 销75c从移动限制凸缘75a纵向突出，以彼此平行延伸，以及移动限 制凸缘75b设有导向孔75d。第一 Y方向移动部件75进一步设有在X 方向突出的连接突起(制动器)75e。图像传感器保持单元21在第一 Y 方向移动部件75附近设有第二Y方向移动部件76。第二Y方向移动 部件76设有在Y方向彼此分开的移动限制凸缘76a和移动限制凸缘 76b。移动限制凸缘76a设有一对导向孔76c (其中前方孔形成为如图 8所示的槽)，第一 Y方向移动部件75的一对导向销75c分别自由并 可滑动地啮合在这对导向孔76c中，而移动限制凸缘76b设有导向销 76d，该导向销76d向下延伸以自由并可滑动地啮合在第一 Y方向移动 部件75的导向孔75d中。通过一对导向销75c与一对导向孔76c的啮 合以及导向销76d与导向孔75d的啮合，第一 Y方向移动部件75和第 二Y方向移动部件76被导向，以能够在Y方向相对彼此移动。图像 传感器保持单元21设有拉伸弹簧(连接弹簧)81y，该拉伸弹簧81y 安装在第一 Y方向移动台架75和第二 Y方向移动部件76之间，以便 沿Y方向延伸。拉伸弹簧81y沿相反方向偏置第一 Y方向移动台架75 和第二 Y方向移动部件76，以使移动限制凸缘75a和移动限制凸缘76a 互相接触，并使移动限制凸缘75b和移动限制凸缘76b互相接触。
第一 Y方向移动部件75的连接突起75e与安装在Y方向移动台 架71上的传递滚柱82接触，从而Y方向的移动力被通过连接突起75e 与传递滚柱82之间的接触啮合从第一 Y方向移动部件75传递到Y方 向移动台架71。传递滚柱82被转动销支撑，从而传递滚柱82可以绕 与光轴Zl平行的轴转动。当Y方向移动台架71随X方向的X方向移动台架70移动时，传递滚柱82在连接突起75e的接触面上滚动。由 于连接突起75e的该接触面是在X方向延长的平面，通过允许传递滚 柱82在连接突起75e的接触面上滚动，不用在第一 Y方向移动部件 75上施加X方向的驱动力，就能在X方向移动Y方向移动台架71 。 图像传感器保持单元21设有包括控制电路102的电机驱动控制 器，X方向驱动电机170x和Y方向驱动电机170y，该X方向驱动电 机170x充当在X方向驱动图像传感器60的驱动源，该Y方向驱动电 机170y充当在Y方向驱动图像传感器60的驱动源。X方向驱动电机 170x和Y方向驱动电机170y被固定保持器23支撑。X方向驱动电机 170x和Y方向驱动电机170y都是步进电机。X方向驱动电机170x的 驱动轴(转动轴)刻有螺纹，以充当进给螺杆，以及Y方向驱动电机 170y的驱动轴(转动轴)刻有螺纹，以充当进给螺杆。X方向驱动电 机170x的驱动轴(进给螺杆)旋紧到X方向从动螺母(制动器)85x 的阴螺孔中，以及驱动轴(进给螺杆)旋紧到Y方向从动螺母(制动 器)85y的阴螺孔中。X方向从动螺母85x被沿X方向线性导向，以 及与X方向移动部件80的螺母接触部分80e接触。Y方向从动螺母 85y被沿Y方向线性导向，以及与第二 Y方向移动部件76的螺母接触 部分76e接触。
如图IO所示，在用于沿Y方向驱动图像传感器60的驱动机构中， 通过拉伸弹簧81y的偏置力，第一 Y方向移动部件75和第二 Y方向 移动部件76互相弹性连接，移动限制凸缘75a和移动限制凸缘75b分 别接触移动限制凸缘76a和移动限制凸缘76b。 Y方向台架偏置弹簧 87y的偏置力通过与连接突起75e接触的传递滚柱82施加到第一 Y方 向移动部件75上。虽然Y方向台架偏置弹簧87y的偏置力施加到第一 Y方向移动部件75上，偏置力是沿关于图10向下的方向，即沿移动 限制凸缘75a和75b分别脱离移动限制凸缘76a和76b的方向，拉伸 弹簧81y的偏置力被预定为大于Y方向台架偏置弹簧87y的偏置力。 因此，第一 Y方向移动部件75和第二 Y方向移动部件76共同被关于 图10向下偏置，同时保持移动限制凸缘75a和75b分别弹性接触移动 限制凸缘76a和76b。由于第二 Y方向移动部件76的向下移动被螺母 接触部分76e与Y方向从动螺母85y的啮合所限定，因此Y方向的第一 Y方向移动部件75和第二 Y方向移动部件76的位置通过Y方向从 动螺母85y的位置确定。
驱动Y方向驱动电机170y转动其驱动轴，导致Y方向从动螺母 85y沿Y方向线性移动，从而导致Y方向的第一 Y方向移动部件75 和第二Y方向移动部件76的位置变化。例如，如果Y方向从动螺母 85y关于图10向上移动，则Y方向从动螺母85y沿相同的方向挤压螺 母接触部分76e，从而关于图10向上整体移动第一Y方向移动部件75 和第二 Y方向移动部件76，克服Y方向台架偏置弹簧87y的弹簧力。 如果第一 Y方向移动部件75关于图10向上移动，则连接突起75e沿 相同方向挤压传递滚柱82，从而关于图10向上移动Y方向移动台架 71。相反，如果Y方向从动螺母85y关于图10向下移动，则通过Y 方向台架偏置弹簧87y的偏置力，第一 Y方向移动部件75和第二 Y 方向移动部件76跟随Y方向从动螺母85y关于图10向下整体移动。 此时，通过Y方向台架偏置弹簧87y的偏置力，Y方向移动台架71跟 随第一Y方向移动部件75关于图10向下移动。通过Y方向台架偏置 弹簧87y的偏置力，连接突起75e和传递滚柱82 —直保持互相接触。
在用于沿X方向驱动图像传感器60的驱动机构中，X方向移动台 架70和X方向移动部件80通过拉伸弹簧81x彼此弹性连接，移动限 制凸缘70a和70b分别接触移动限制凸缘80a和80b。虽然通过X方向 台架偏置弹簧87x的偏置力使X方向移动台架70关于图10向右偏置， 即沿使移动限制凸缘70a和70b分别脱离移动限制凸缘80a和80b的 方向偏置，拉伸弹簧81x的偏置力被预定为大于X方向台架偏置弹簧 87x的偏置力。因此，X方向移动台架70和X方向移动部件80共同 向右偏置，同时保持移动限制凸缘70a和70b分别弹性接触移动限制 凸缘80a和80b。由于X方向移动部件80的向右移动被螺母接触部分 80e与X方向从动螺母85x的啮合所限定，因此X方向的X方向移动 部件80和X方向移动台架70的位置通过X方向从动螺母85x的位置 确定。
驱动X方向驱动电机170x转动其驱动轴，导致X方向从动螺母 85x沿X方向线性移动，从而导致X方向的X方向移动台架70和X 方向移动部件80的位置变化。例如，如果X方向从动螺母85x关于图10向左移动，则X方向从动螺母85X沿相同的方向挤压螺母接触部分
80e，从而关于图10向左整体移动X方向移动台架70和Y方向移动 部件80，克服X方向台架偏置弹簧87x的弹簧力。相反，如果X方向 从动螺母85x关于图10向右移动，则通过X方向台架偏置弹簧87x的 偏置力，X方向移动台架70和X方向移动部件80跟随X方向从动螺 母85x向右整体移动。
当X方向移动台架70沿X方向移动时，被X方向移动台架70支 撑在其上的Y方向移动台架71与X方向移动台架70 —起沿X方向移 动。另一方面，当Y方向移动台架71与X方向移动台架70—起沿X 方向移动时，由于与被可转动地支撑在Y方向移动台架71上的传递滚 柱接触的第一 Y方向移动部件75不沿X方向移动，传递滚柱82与连 接突起75e之间的接触面发生变化。此时，如上所述，传递滚柱82在 连接突起75e的接触面上滚动，从而不需要沿X方向施加在第一 Y方 向移动部件75上的驱动力，Y方向移动台架71就可以沿X方向移动。
根据图像传感器保持单元21的上述结构，通过正反向驱动X方向 驱动电机170x， X方向移动台架70与被X方向移动台架70支撑在其 上的Y方向移动台架71可以一起沿X方向左右移动；以及通过正反 向驱动Y方向驱动电机170y， Y方向移动台架71也可以单独地沿Y 方向上下移动。
X方向移动台架70在移动限制凸缘70a附近设有小薄板形状的位 置检测凸缘70e (见图9)，以及第一 Y方向移动部件75在移动限制凸 缘75b的附近设有小薄板形状的位置检测凸缘75f (见图8)。如图5 和6所示，图像传感器保持单元21设有第一光电断路器103和第二光 电断路器104。当光束被位置检测凸缘70e阻挡时，第一光电断路器 103检测经过互相面对的发射器/接收器元件之间的X方向移动台架70 的位置检测凸缘70e的存在。同样地，当光束被位置检测凸缘75f阻挡 时，第二光电断路器104检测经过互相面对的发射器/接收器元件之间 的第一 Y方向移动部件75的位置检测凸缘75f的存在。通过第一光电 断路器103检测位置检测凸缘70e的存在，可以检测X方向移动台架 70在X方向的特定位置，而通过第二光电断路器104检测位置检测凸 缘75f的存在，可以检测第一 Y方向移动部件75 (X方向移动台架71)在Y方向的特定位置。
如图13的框图所示，装备有变焦镜头5的数码相机设有X方向陀
螺传感器(角速度传感器)105和Y方向陀螺传感器(角速度传感器) 106，所述X方向陀螺传感器105和Y方向陀螺传感器106检测绕互 相垂直的两个轴(X轴和Y轴)的角速度(角速率)。通过这两个陀螺 传感器105和106检测施加到数码相机上的相机抖动(震动)的幅度 和方向。控制电路102通过对陀螺传感器105和106在两个轴向上检 测到的相机抖动的角速度进行时间积分确定移动角。随后，控制电路 102由移动角计算焦平面(图像传感器60的成像表面)上的图像在X 方向和Y方向的移动量。控制电路102进一步计算X方向移动台架70 (X方向移动部件80)和Y方向移动台架71 (第一Y方向移动部件 75和第二 Y方向移动部件76)在各个轴向的驱动量和驱动方向(X方 向驱动电机170x和Y方向驱动电机170y的驱动脉冲)，以便抵消相机 抖动。因此，激励X方向驱动电机170x和Y方向驱动电机170y，并 根据计算出的值控制其操作。即，将用于相机抖动校正的驱动信号由 控制电路102发送到X方向驱动电机170x和Y方向驱动电机170y中 的每一个。这样抵消了图像传感器60捕捉的目标图像的图像抖动。
通过开启摄影模式选择开关107 (见图13)，数码相机可以进入这 一图像稳定模式。如果摄影模式选择开关107处于关闭状态，图像稳 定能力不起作用，从而执行正常摄影操作。另外，通过操作摄影模式 选择开关107，可以在图像稳定模式中选择第一跟踪模式或者第二跟踪 模式。在第一跟踪模式中，通过驱动X方向驱动电机170x和Y方向 驱动电机170y， 一直进行图像稳定。在第二跟踪模式中，只有当设置 在数码相机中的测光开关108或释放开关109开启时，才通过驱动X 方向驱动电机107x和Y方向驱动电机107y触发图像稳定。例如，通 过部分按下数码相机的快门按钮(未示出)开启测光开关108，以及通 过完全按下数码相机的快门按钮(未示出)开启释放开关109。
通过寻求变焦镜头5在完全縮回状态下的最大空间利用率，使上 述变焦镜头5小型化，只有当图像传感器60被保持在预定位置时，变 焦镜头5才可以进入图1所示的完全縮回状态。在图像传感器处于偏 离该预定位置的状态时，变焦镜头5在包含在图像传感器保持单元21上的可移动元件(例如X方向移动台架70、 Y方向移动台架71、 X方
向移动部件80、第一 Y方向移动部件75以及第二 Y方向移动部件76) 邻近的或前方的一些元件(沿光轴方向可移动的元件)有可能与这些 包含在图像传感器保持单元21上的可移动元件干涉。在接下来的描述 中，图像传感器60可以完成变焦镜头5的縮回操作的前述预定位置在 下文将被称作縮回参考位置。通过将X方向移动台架70和Y方向移 动台架71分别沿X方向和Y方向置于台架参考位置，确定图像传感 器60的该縮回参考位置。
当变焦镜头5从准备摄影状态移动到完全縮回状态时，图像传感 器60移动到縮回参考位置，并且在正常条件下通过控制电路102的软 件控制将图像传感器60保持在该位置。换言之，当数码相机的主开关 101 (见图13)从开启状态关闭时，控制电路102以将图像传感器60 带到縮回参考位置的方式控制X方向驱动电机107x和Y方向驱动电 机107y的操作。具体而言，可以分别将通过第一光电断路器103和第 二光电断路器104检测到的X方向移动台架70的位置和Y方向移动 台架71的位置视作X方向的縮回参考位置(台架参考位置)和Y方 向的縮回参考位置(台架参考位置)。或者，可以将通过第一光电断路 器103检测到X方向移动台架70之后X方向移动台架70马上移动到 的位置视作X方向的縮回参考位置，X方向移动台架70的移动量对应 于X方向驱动电机170x的电机驱动脉冲的预定数目，而可以将通过第 二光电断路器104检测到Y方向移动台架71之后Y方向移动台架71 马上移动到的位置视作Y方向的縮回参考位置，Y方向移动台架71的 移动量对应于Y方向驱动电机170y的电机驱动脉冲的预定数目。在这 种情况下，X方向驱动电机170x的电机驱动脉冲的数目和Y方向驱动 电机170y的电机驱动脉冲的数目被预先写入EEPROM (存储器)110 (见图13)。也可以用任意其他方式确定X方向和Y方向的縮回参考 位置。
当所述电机驱动的控制器(X方向驱动电机170x和Y方向驱动电 机170y)关闭电源以及X方向移动台架70和Y方向移动台架71位于 縮回参考位置(台架参考位置)的情况下，所述电机驱动的控制器单 独保持所述面内移动光学元件(经过X方向移动台架70和Y方向移动台架71)处于所述参考位置。
变焦镜头5进一步设有机械导向装置，即使当图像传感器60偏离 其縮回参考位置时，该机械导向装置也能够通过变焦镜头5的縮回操
作将图像传感器60导向到其縮回参考位置。
如图9所示，X方向移动台架70设有沿光轴方向向前突出的X导 向突起(机械导向装置的元件)88。 X导向突起88的前端沿光轴方向 向前逐渐变细。更具体地，X导向突起88在其前端设有一对斜面表面 (第一移动导向表面)88a，它们在X方向的宽度(它们之间的距离) 沿光轴方向向前减小，以及直接在这对斜面表面88a的后方设有一对 平行侧表面88b，这对平行侧表面88b与这对斜面表面88a连续，并沿 与光轴Z1平行的方向向X导向突起88的固定端向后延伸。如图11 和12所示，第三镜头组移动环15在其后端设有位于与光轴Zl垂直的 平面内的平板形状的外部法兰15b，以及进一歩在外部法兰15b上设有 狭缝(机械导向装置的元件)15c，该狭缝15c沿光轴方向贯通外部法 兰15b形成，从而构成形成在外部法兰15b的外缘的切口。狭缝15c 的宽度基本上与一对平行侧表面88b之间的距离相等；但是，如图18 至21所示，狭缝15c的后端开口沿光轴方向向后，即朝向X导向突起 88向外逐渐变细(圆锥形的)。更具体地，狭缝15c的后端处的横向侧 边(关于图18至21的右边和左边)倾斜，以作为一对斜面表面，所 述一对斜面表面在X方向的宽度沿光轴方向朝向后端增加。狭缝15c 的后端处的横向侧边向外的的这一逐渐变细的形状允许X导向突起88 进入狭缝15c的平滑嵌入操作，而不在X导向突起88和狭缝15c之间
如图9所示，Y方向移动台架71设有沿光轴方向向前突出的Y导 向突起(机械导向装置的元件)89。 Y导向突起89在其前下端设有斜 面导向表面(第二移动导向表面)89a，该斜面导向表面89a朝向斜下 方并且Y导向突起89沿Y方向的高度沿光轴方向向前减小，以及Y 导向突起89直接在Y导向突起89的下侧上的斜面导向表面89a后方 设有平行侧表面89b，该平行侧表面89b与斜面导向表面89a连续并且 沿与光轴Zl平行的方向朝向Y导向突起89的固定端向后延伸。如图 12所示，第三镜头组移动环15设有突起啮合斜面表面(机械导向装置的元件/第二移动导向表面)15d以及突起支撑平面表面(机械导向表
面的元件)15e。突起啮合斜面表面15d平行于Y导向突起89的斜面 导向表面89a，以及突起支撑平面表面15e与突起啮合斜面表面15d连 续并且平行于Y导向突起89的侧表面89b (即沿光轴方向延伸)。
如上所述，第三镜头组移动环15是被沿光轴方向线性导向的元件， 并且通过变焦电机150的操作从摄影位置(图2、 3和27所示的前方 位置/操作位置)縮回到完全縮回位置(图1和32所示的后方位置/縮 回位置)，在该完全縮回位置上，当变焦镜头5完全縮回时第三镜头组 移动环15位于接近图像传感器保持单元21的位置。本实施例的机械 导向装置用于通过第三镜头组移动环15的向后移动将图像传感器60 移动到其縮回参考位置。
首先，将在下文中参照图14至21讨论将图像传感器60 (面内移 动光学元件)沿X方向导向到縮回参考位置的方式。除该縮回参考位 置之外，图像传感器60还可以被保持在空档位置，在该空档位置处图 像传感器60的成像表面的中心与光轴Zl基本重合。当不执行图像稳 定操作时，执行摄影操作，图像传感器60被保持在空档位置。在X方 向，该空档位置和縮回参考位置互相重合，图14、 16和17均显示了 X 方向移动台架70处于X方向的縮回参考位置(台架参考位置/空档位 置)的状态。在该状态下，如图18所示，X导向突起88的中心与宽 度方向(X方向)的狭缝15c互相重合。因此，如果第三镜头组移动 环15向后移动，则X导向突起88嵌入狭缝15c，而一对平行侧表面 88b分别沿一对横向相邻的侧表面移动(滑动)到狭缝15c中。这时， 由于X方向移动台架70预先保持在X方向的縮回参考位置(台架参 考位置)，X导向突起88不作实质上的位置调整。之后，如图21所示， 当变焦镜头5移动到完全縮回状态时，第三镜头组移动环15的外部法 兰15b靠近X方向移动台架70的前部，而X导向突起88通过狭缝15c 穿过第三镜头组移动环15的外部法兰15b。在该状态下，由于X导向 突起88的一对平行侧表面88b与第三镜头组移动环15的狭缝15c的 啮合，即使当外部力施加到X方向移动台架70时，X方向移动台架 70也被稳定保持，没有位置移动。另外，在该状态下，即使不对X方 向驱动电机170x供电，X方向移动台架70也可以被保持在X方向的縮回参考位置(台架参考位置)。
图15显示了X方向移动台架70沿X方向(沿关于图15的向左 方向)偏离縮回参考位置(台架参考位置/空档位置)的状态。在该状
态下，如果第三镜头组移动镜头15向后移动，X导向突起88的一对 斜面导向表面88a之一 (关于图19的左侧斜面导向表面88a)与狭缝 15c的边缘在其后端处接触(朝向光轴方向的后方向外逐渐变细)，如 图19所示。因此，由于X导向突起88的一对斜面导向表面88a的斜 面的形状，从第三镜头组移动环15的向后移动产生沿X方向移动X 方向移动台架70的分力，从而第三镜头组移动环15挤压X方向移动 台架70，并通过X导向突起88关于图15向右移动X方向移动台架 70。当X方向移动台架70被前述分力挤压并移动之后到达X方向的 縮回参考位置(台架参考位置)时，X导向突起88的中心轴和狭缝15c 互相重合，如图20所示。之后，第三镜头组移动环15能够被向后移 动到如21所示的完全縮回位置，从而第三镜头组移动环15的外部法 兰15b位于如上所述的与X方向移动台架70接近的位置。
通过使用X导向突起88将图像传感器60导向到X方向移动台架 70的縮回参考位置(台架参考位置)的能力在X方向移动台架70的 整个机械移动范围都是有效的。换言之，形成一对斜面导向表面88a， 使得这对斜面导向表面88a之间具有最大距离，该最大距离大于X方 向移动台架70在X方向的机械移动范围。由于当Y方向移动台架71 沿Y方向移动时，X方向移动台架70在Y方向的位置不变，所以不 管Y方向移动台架71的位置在哪，通过使用X导向突起88确定X方 向移动台架70的縮回参考位置(台架参考位置)的能力总是有效的。
下文将参照图14至25讨论沿Y方向将图像传感器60 (面内移动 光学元件)导向到縮回参考位置的方式。在Y方向，前述图像传感器 60 (Y方向移动台架71)的空档位置和前述縮回参考位置不互相重合。 图14显示了 Y方向的空档位置，Y方向的縮回参考位置被从空档位置 向上移位，如图17所示。例如，在Y方向移动台架71处于Y方向的 空档位置的状态下，Y导向突起89的斜面导向表面89a和第三镜头组 移动环15的突起啮合斜面表面15d沿光轴方向彼此相对，如图22所 示。另外，即使在Y方向移动台架71处于Y方向的空档位置下方的状态下，Y导向突起89的斜面导向表面89a和第三镜头组移动环15 的突起啮合斜面表面15d也沿光轴方向彼此相对，如图23所示。从图 22或23所示的任一状态，如果第三镜头组移动环15向后移动，则斜 面导向表面89a和突起啮合斜面表面15d互相接触，如图24所示。图 24对应于图23所示的情况，其中Y方向移动台架71处于Y方向的空 档位置下方；但是，即使在图22所示的Y方向移动台架71处于空档 位置的情况下，通过第三镜头组移动环15以类似于图24所示的情况 的方式向后移动，斜面导向表面89a也和突起啮合斜面表面15d互相 接触，虽然斜面导向表面89a和突起啮合斜面表面15d之间的相对接 触范围发生微小变化。之后，如果斜面导向表面89a和突起啮合斜面 表面15d保持互相接触的同时第三镜头组移动环15继续向后移动，则 从第三镜头组移动环15的向后移动产生沿Y方向移动Y方向移动台 架71的分力，从而第三镜头组移动环15挤压Y方向移动台架71，并 关于图24向上移动Y方向移动台架71。当Y方向移动台架71被前述 分力挤压并移动之后到达Y方向的縮回参考位置(台架参考位置)时， Y导向突起89的平行侧表面89b上升到突起啮合斜面表面15d上方以 与突起支撑平面表面15e啮合，如图25所示。平行侧表面89b与突起 支撑平面表面15e啮合的这一位置对应于Y方向的縮回参考位置。在 图25所示的状态下，由于平行侧表面89b与突起支撑平面表面15e的 啮合，Y方向移动台架71被稳定保持在Y方向的縮回参考位置(台架 参考位置)，克服偏置弹簧87y的偏置力。另外，在图25所示的该状 态下，即使不对Y方向驱动电机170y供电，Y方向移动台架71也可 以被保持在Y方向的縮回参考位置(台架移动位置)。
通过使用Y导向突起89将图像传感器60导向到Y方向移动台架 71的縮回参考位置(台架参考位置)的能力在Y方向移动台架71的 整个机械移动范围都是有效的。换言之，斜面导向表面89a在Y方向 的形成范围和突起啮合斜面表面15d的形成范围比Y方向移动台架71 在Y方向的机械移动范围大。虽然Y方向移动台架71随X方向的X 方向移动台架70移动，但是不管X方向移动台架70的位置位于其X 方向的移动范围中的什么位置，通过使用Y导向突起89确定Y方向 移动台架71的縮回参考位置(台架参考位置)的能力总是有效的。更具体地，当X方向移动台架70处于X方向的縮回参考位置(台架参
考位置/空档位置)时，Y导向突起89的几乎整个宽度范围位于第三镜 头组移动环15的突起啮合斜面表面15d和突起支撑平面表面15e的假 想延伸中，该第三镜头组移动环15如图18、 20和21所示沿光轴方向 延伸从而Y导向突起89能够与突起啮合斜面表面15d及突起支撑平面 表面15e接触。此外，如图19所示，即使在x方向移动台架70从其X 方向的縮回参考位置(台架参考位置)移位的状态下，Y导向突起89 在X方向的至少部分(事实上多于一半)宽度范围位于突起啮合斜面 表面15d和突起支撑平面表面15e的前述假想延伸上。因此，无论X 方向移动台架70处于其X方向的移动范围的什么位置，Y导向突起 89都能够与突起啮合斜面表面15d及突起支撑平面表面15e接触。
如上所述，由于变焦镜头5装备有机械导向装置，如果将X方向 移动台架70和Y方向移动台架71偏离X方向和Y方向的縮回参考位 置(台架参考位置)，该机械导向装置将X方向移动台架70和Y方向 移动台架71分别导向到其X方向和Y方向的縮回参考位置(台架参 考位置)，即使不需要X方向移动台架70和Y方向移动台架71通过 软件控制(由于电机驱动控制器的不正确操作)被移动到其縮回参考 位置(台架参考位置)(即，通过X方向驱动电机170x和Y方向驱动 电机170y通过控制电路102的分别操作)，执行变焦镜头5的縮回操 作，变焦镜头5位于图像传感器保持单元21上的可移动元件与变焦镜 头5位于较前的可移动元件前方的其他元件不可能互相干涉。根据上 述结构，可以可靠地完成变焦镜头5的縮回操作。
当X方向移动台架70和Y方向移动台架71完成到其縮回参考位 置(台架参考位置)的移动时，X方向移动台架70和Y方向移动台架 71通过X导向突起88及Y导向突起89与第三镜头组移动环15的啮 合被锁紧，这样消除了额外的功耗。
在轴上位置和轴外移位位置之间绕枢轴17转动的第三镜头组LG3 (第三镜头组框架16)被第三镜头组移动环15支撑在其中，该第三镜 头组移动环15如上所述包括与X导向突起88和Y导向突起89接触 的接触部分。图26是时序图，显示第三镜头组LG3 (第三镜头组框架 16)的縮回操作与通过分别使用X导向突起88和Y导向突起89执行的用于X方向移动台架70的縮回参考位置确定操作和用于Y方向移 动台架71的縮回参考位置确定操作之间的时间关系。
图26所示的纵轴表示在广角端(W)从完全縮回状态(R)到准 备摄影状态的时间变化，图26所示的横轴表示X方向移动台架70在 X方向，Y方向移动台架71在Y方向的位置以及第三镜头组框架16 绕枢轴17的摆动位置。另夕卜，横轴中的"0"表示X方向移动台架70 或Y方向移动台架71中的空档位置。如上所述，关于X方向移动台 架70，其空档位置和縮回参考位置(台架参考位置)互相重合。另一 方面，关于Y方向移动台架71，图26所示从空档位置向上移位的位 置"+0.6"对应于Y方向的縮回参考位置(台架参考位置)。在图26 所示的时序图中，数值"+0.6"表示X方向移动台架70和Y方向移动 台架71中的每一个从空档位置沿正方向的毫米变化量，数值"-0.6" 表示X方向移动台架70和Y方向移动台架71中的每一个从空档位置 沿负方向的毫米变化量。在图26所示的特别实施例中，在广角端的准 备摄影状态，X方向移动台架70从其空档位置沿X方向的变化量为 -0.6mm，同时在广角端的准备摄影状态，Y方向移动台架71从其空档 位置沿Y方向的变化量也为-0.6mm。但是，这些变化量仅作为示例；
本发明不限于这些数值。
图27显示了对应于图26所示的广角端(W)的状态。在该状态 下，第三镜头组框架16位于位置控制凸轮杆21a的前方远离处，同样， 第三镜头组移动环15位于X导向突起88和Y导向突起89的前方远 离处。在该状态下，如果变焦镜头5执行其从广角端位置的縮回操作， 首先在图26所示的时机P1，第三镜头组框架16的凸轮表面16a与位 置控制凸轮杆21a的凸轮表面21b接触，以开始将第三镜头组框架16 从轴上位置移位到轴外移位位置(见图28)。在图26所示的时机P2， 将第三镜头组框架16移位到轴外移位位置的该移位操作完成(见图 29)。
第三镜头组移动环15的进一步向后移动导致一对斜面表面88a在 图26所示的时机P3与狭缝15c后端处的横向侧边接触，随后第三镜 头组移动环15的进一步向后移动导致X方向移动台架70受压并且向 其縮回参考位置(台架参考位置)移动。时机P3处的表面接触发生在图29所示的状态和图30所示的状态之间的时机。虽然图26显示了变 焦镜头5的縮回操作从将X方向移动台架70从X方向的縮回参考位 置(台架参考位置/空档位置)移位0.6mm开始的示例，但是当通过软 件操作(图26的纵轴方向中的单点划线的轨迹所示)预先将X方向移 动台架70置于縮回参考位置(台架参考位置)时， 一对斜面表面88a 和狭缝15c的后端处的横向侧边不互相接触。在正常条件下，控制电 路102驱动X方向驱动电机170x并控制其操作，从而至少在从广角端 (W)到时机P3的时间中，X方向移动台架70被置于X方向的縮回 参考位置(台架参考位置)。只有当该驱动控制由于某些原因没有被完 成(因此X方向移动台架70没有被置于X方向的縮回参考位置)时， X方向移动台架70才被X导向突起88挤压并被移动到X方向的縮回 参考位置(台架参考位置)。
在图26所示的时机P4， Y导向突起89的斜面导向表面89a与第 三镜头组移动环15的突起啮合斜面表面15d接触，以及挤压并且向Y 方向的縮回参考位置(台架参考位置)移动Y方向移动台架71 (见图 30)。虽然图26显示了变焦镜头5的縮回操作开始时Y方向移动台架 71被从空档位置沿Y方向的远离縮回参考位置(台架参考位置)的方 向移位0.6mm (即从Y方向的縮回参考位置(台架参考位置)被移位 1.2mm)的示例，当通过软件控制将Y方向移动台架71预先置于縮回 参考位置(台架参考位置)时(图26中的纵轴方向的单点划线的轨迹 所示)，斜面导向表面89a和突起啮合斜面表面15d不互相接触。在正 常条件下，控制电路102驱动Y方向驱动电机170y并控制其操作，从 而至少在从广角端(W)到时机P4的时间中，Y方向移动台架71被 置于Y方向的缩回参考位置(台架参考位置)。只有当该驱动控制由于 某些原因没有被完成(因此Y方向移动台架71没有被置于Y方向的 縮回参考位置)时，Y方向移动台架71才被Y导向突起89挤压并且 移动到Y方向的縮回参考位置(台架参考位置)。
X方向移动台架70被X导向突起88挤压并移动的移动在图26所 示的时机P5完成。随后，Y方向移动台架71被Y导向突起89挤压并 移动的移动在图26所示的时机P6完成(见图31)。无论软件控制误差 是否存在，X方向移动台架70和Y方向移动台架71分别被保持在该台架的X方向和Y方向的缩回参考位置(台架参考位置)。之后，如
果变焦镜头5继续縮回，则如图32所示第三镜头组移动环15被完全 縮回到其最后方位置(后方位置)，从而导致变焦镜头5进入上述具有
高空间利用率的完全縮回状态。
图33至图37显示了根据本发明的用于面内移动光学元件的机械 导向装置的第二实施例。作为本实施例中的图像传感器保持单元221 的元件的X方向移动台架(第二移动台架)270和Y方向移动台架(第 一移动台架)271之间的位置关系与前一 (第一)实施例的X方向移 动台架70和Y方向移动台架71之间的位置关系相反。更具体的，Y 方向移动台架271被固定保持器(固定部件)223支撑，以在Y方向 相对于固定保持器223可移动，以及X方向移动台架270被Y方向移 动台架271沿X方向支撑。图像传感器(面内移动光学元件)260安 装在X方向移动台架270上并被其支撑。X方向移动台架270和Y方 向移动台架271分别被X方向驱动电机370x和Y方向驱动电机370y 驱动。另外，与第一实施例中的第二线性导向环10和第三镜头组移动 环15类似，线性移动环(轴向移动部件)210被沿光轴方向线性导向， 并且作为当变焦镜头5从准备摄影状态移动到完全縮回状态时从其操 作(前方)位置向后移动到縮回(后方)位置以接近图像传感器保持 单元221的部件。另外，AF镜头框架251作为与第一实施例中的AF 镜头框架51类似的部件。
在第一实施例中，用于将X方向移动台架70导向到X方向的縮 回参考位置(台架参考位置)的机械导向装置和用于将Y方向移动台 架71导向到Y方向的縮回参考位置(台架参考位置)的机械导向装置 分别被独立配置在X方向移动台架70和Y方向移动台架71上。而在 图33至37所示的第二实施例中，类似的机械装置被共同设置在X方 向移动台架270上作为第二方向移动台架。即，X方向移动台架270 设有全向导向孔(机械导向装置的元件)90，该全向导向孔90是碗状 (内圆锥形)的并且包括所有X方向和Y方向的倾斜组件。另一方面， 线性移动环210在面对全向导向孔90的位置设有朝向全向导向孔90 向后突出的导向突起(机械导向装置的元件)91。
图35显示了 X方向移动台架270被置于X方向的縮回参考位置(台架参考位置)而Y方向移动台架271被置于Y方向的縮回参考位 置(台架参考位置)的状态。在该状态下，全向导向孔90和导向突起 91互相啮合，其中心轴互相重合。
图36显示了 X方向移动台架270被从X方向的縮回参考位置(台 架参考位置)移位的状态。在这种情况下，线性移动环210从摄影位 置(前方位置/操作位置)向其縮回位置(后方位置)的向后移动导致 导向突起91与全向导向孔90的包括X方向的倾斜组件的横向内表面 接触，以及线性移动环210向縮回位置(后方位置)的进一步向后移 动引起沿X方向挤压并移动X方向移动台架270的分力。由于该分力， X方向移动台架270在X方向被独立移动，即，Y方向移动台架271 不移动，因为X方向移动台架270能够在X方向相对于Y方向移动台 架271移动。
图37显示了 Y方向移动台架271被从Y方向的縮回参考位置(台 架参考位置)移位的状态。在这种情况下，线性移动环210从摄影位 置(前方位置/操作位置)向其縮回位置(后方位置)的向后移动导致 导向突起91与全向导向孔90的包括Y方向的倾斜组件的纵向内表面 接触，以及线性移动环210向縮回位置(后方位置)的进一步向后移 动引起沿Y方向挤压并移动Y方向移动台架271的分力。由于该分力， X方向移动台架270与Y方向移动台架271在Y方向被整体移动，因 此，作用于X方向移动台架270的Y方向的移动力也作用在Y方向移 动台架271上，以将Y方向移动台架271移动到Y方向的縮回参考位 置(台架参考位置)。
在本实施例中，只能通过使用形成在X方向移动台架270上的全 向导向孔90与形成在线性移动环210上的导向突起91的组合，将图 像传感器260导向到縮回参考位置。不需要在Y方向移动台架271上 形成特殊导向装置；此外，只需要一个导向突起91作为设置在线性移 动环210上的导向装置，这样可以简化机械导向装置的结构。
虽然已经基于上述实施例描述了本发明，但是本发明不只限于这 些特别实施例。例如，虽然在上述实施例中，在与光轴垂直的平面内 移动的面内移动光学元件是光学传感器60或260，以及其在该垂直平 面内的移动是用于校正图像抖动(防止图像抖动)，但是面内移动光学元件可以是任何其他光学元件，例如镜头组，其移动可以是用于除校 正图像抖动之外的任何其他功能。
可以对本文描述的本发明的特定实施例进行显而易见的变化，这 样的修改是在本发明所要求保护的实质和范围内。需指出，本文所包 含的所有物质均是例证性的，并不限制本发明的范围。
权利要求
1、一种具有操作状态和缩回状态的成像装置，包括轴向移动部件，当所述成像装置从所述操作状态变化到缩回状态时，所述轴向移动部件沿光轴方向从前方位置移动到后方位置；面内移动光学元件，能够在与所述光轴垂直的垂直平面内移动；控制器，当所述成像装置从所述操作状态变化到所述缩回状态时，所述控制器在所述垂直平面内将所述面内移动光学元件移动到参考位置；以及机械导向装置，设置在所述轴向移动部件和所述面内移动光学元件之间，其中，在所述面内移动光学元件偏离所述参考位置的状态下，当所述轴向移动部件从所述前方位置移动到所述后方位置时，通过使用所述轴向移动部件的移动力，所述机械导向装置将所述面内移动光学元件导向到所述参考位置。
2、 根据权利要求1所述的成像装置，其中所述控制器包括电机驱 动的控制器，当所述成像装置从所述操作状态变化到所述縮回状态时， 所述电机驱动的控制器将所述面内移动光学元件移动到参考位置，其 中即使当所述面内移动光学元件被移动到所述参考位置时在所述电机 驱动的控制器关闭电源的情况下，所述电机驱动的控制器单独保持所 述面内移动光学元件处于所述参考位置。
3、 根据权利要求2所述的成像装置，其中所述电机驱动的控制器 包括导向机构，将所述面内移动光学元件沿其移动方向导向， 制动器，确定所述面内移动光学元件的移动极限， 偏置部件，向所述制动器偏置所述面内移动光学元件从而接触所 述制动器，电机，移动所述制动器从而移动所述面内移动光学元件以对抗所 述偏执部件的力，其中，当所述成像装置从所述操作状态改变到縮回状态时，由于所述电机驱动的控制器不正确操作而引起的在所述面内移动光学元件 偏离参考位置的情况下，所述机械导向装置移动所述面内移动光学元 件到所述参考位置以对抗所述偏置部件的偏置力，从而所述面内移动 光学元件和所述制动器彼此离开。
4、 根据权利要求1所述的成像装置，其中所述面内移动光学元件 包括图像拾取器件，以及其中，当所述成像装置处于所述操作状态时，所述控制器操作， 以通过在所述垂直平面内以抵消所述图像抖动的方式移动所述面内移 动光学元件从而减小在所述图像拾取器件上形成的图像的图像抖动。
5、 根据权利要求1所述的成像装置，包括第一移动台架，安装在固定部件上以能够在所述垂直平面内沿第一方向线性移动；以及第二移动台架，安装在所述第一移动台架上以能够在与所述第一 方向垂直的所述垂直平面内沿第二方向线性移动，所述面内移动光学 元件被支撑在所述第二移动台架上，其中通过将所述第一移动台架和所述第二移动台架分别沿所述第 一方向和所述第二方向置于其台架参考位置，确定所述面内移动光学 元件的所述参考位置，其中所述机械导向装置包括第一移动导向表面，形成在所述第一移动台架和所述轴向移动部 件的至少其中之一上，其中，在所述第一移动台架偏离所述台架参考 位置的状态下，所述第一移动导向表面与所述第一移动台架和所述轴 向移动部件中的另一个啮合，以将所述第一移动台架沿所述第一方向移动到所述台架参考位置；以及第二移动导向表面，形成在所述第二移动台架和所述轴向移动部 件的至少其中之一上，其中，在所述第二移动台架偏离所述台架参考 位置的状态下，所述第二移动导向表面与所述第二移动台架和所述轴 向移动部件中的另一个啮合，以将所述第二移动台架沿所述第二方向 移动到所述台架参考位置。
6、 根据权利要求5所述的成像装置，其中所述第一移动导向表面 形成在突起的端部，所述突起沿与所述光轴平行的方向从所述第一移 动台架突出，以及其中所述第二移动导向表面形成在突起的端部，所述突起沿与所 述光轴平行的方向从所述第二移动台架突出。
7、 根据权利要求5所述的成像装置，其中所述第一移动导向表面 和所述第二移动导向表面中的每一个都包括相对于所述光轴方向倾斜 的斜面表面。
8、 根据权利要求1所述的成像装置，包括第一移动台架，安装在固定部件上以能够在所述垂直平面内沿第 一方向线性移动；以及第二移动台架，安装在所述第一移动台架上以能够在与所述第一 方向垂直的所述垂直平面内沿第二方向线性移动，所述面内移动光学 元件被支撑在所述第二移动台架上，其中通过将所述第一移动台架和所述第二移动台架分别沿所述第 一方向和所述第二方向置于台架参考位置，确定所述面内移动光学元 件的所述参考位置，其中所述机械导向装置包括从所述轴向移动部件突出的突起；以及形成在所述第二移动台架上的全向导向孔，其中在所述第一移动 台架偏离所述台架参考位置的状态下，所述全向导向孔与所述突起啮 合，以将所述第一移动台架与所述第二移动台架沿所述第一方向整体 移动到所述台架参考位置，在所述第二移动台架偏离所述台架参考位 置时，所述全向导向孔与所述突起啮合，以将所述第二移动台架沿所 述第二方向移动到所述台架参考位置。
9、 根据权利要求8所述的成像装置，其中所述全向导向孔是圆锥 形的，其中心轴实质上平行于所述光轴延伸。
10、 根据权利要求1所述的成像装置，其中所述轴向移动部件支 撑至少一个镜头组。
11、 根据权利要求10所述的成像装置，其中被所述轴向移动部件 支撑的所述镜头组包括可移位镜头组，所述可移位镜头组能够在所述 可移位镜头组在所述光轴上所处的轴上位置与所述可移位镜头组从所 述光轴移位的轴外移位位置之间移动，其中所述成像装置进一步包括移位驱动装置，在所述机械导向装 置开始将所述面内移动光学元件导向到所述参考位置之前，所述移位 驱动装置通过使用所述轴向移动部件的所述移动力将所述可移位镜头 组移动到所述轴外移位位置。
12、 一种装备有在与光轴垂直的垂直平面内移动图像传感器以抵 消在所述图像传感器上形成的目标图像的图像抖动的图像稳定器的成 像装置，所述成像装置包括轴向移动部件，沿光轴方向在前方位置和所述操作位置之后的后 方位置之间移动；第一移动台架，安装在固定部件上，以能够在所述垂直平面内沿第一方向线性移动；第二移动台架，安装在所述第一移动台架上，以能够在与所述第 一方向垂直的所述垂直平面内沿第二方向线性移动，所述图像传感器 被支撑在所述第二移动台架上；第一移动导向表面，形成在所述第一移动台架和所述轴向移动部 件的至少其中之一上，其中，在所述第一移动台架沿所述第一方向偏 离参考位置的状态下，所述第一移动导向表面与所述第一移动台架和 所述轴向移动部件中的另 一个啮合，以在所述轴向移动部件从所述操 作位置移动到所述縮回位置时，通过使用所述轴向移动部件的移动力， 将所述第一移动台架沿所述第一方向移动到所述参考位置；以及第二移动导向表面，形成在所述第二移动台架和所述轴向移动部 件的至少其中之一上，其中，在所述第二移动台架沿第二方向偏离参考位置的状态下，所述第二移动导向表面与所述第二移动台架和所述 轴向移动部件中的另一个啮合，以在所述轴向移动部件从所述操作位 置移动到所述缩回位置时，通过使用所述轴向移动部件的移动力，将 所述第二移动台架沿所述第二方向移动到所述参考位置。
全文摘要
本发明提供一种成像装置，包括沿光轴方向在操作位置和缩回位置之间移动的轴向移动部件，能够在与光轴垂直的平面内移动的面内移动光学元件，当成像装置从操作状态变化到缩回状态时在垂直平面内将面内移动光学元件移动到参考位置的控制器，以及设置在轴向移动部件和面内移动光学元件之间的机械导向装置。在面内移动光学元件偏离参考位置的状态下，当轴向移动部件从操作位置移动到缩回位置时，通过使用轴向移动部件的移动力，机械导向装置将面内移动光学元件导向到参考位置。
文档编号G03B17/04GK101533205SQ20091011817
公开日2009年9月16日 申请日期2009年3月11日 优先权日2008年3月13日
发明者佐佐木启光, 石塚和宜, 远藤贤, 野村博, 铃木利治, 铃鹿真也 申请人:Hoya株式会社